Процес Ромелт бездомне отримання чавуну
Розроблений у Московському державному інституті сталі та сплавів під керівництвом професора В.А. Роменця одностадійний процес рідкофазного відновлення непідготовлених залізорудних матеріалів з використанням як відновник енергетичного вугілля здійснюється в плавильно-відновлювальній печі прямокутного перерізу (рисунок 5.7), що працює з невеликим розрядженням у робочому просторі, що виключає викиди газів в атмосферу.
Малюнок 5.7- Схема плавильного агрегату процесу Ромелт: а - поздовжній розріз; б – поперечний розріз; 1 – шар, що барботується, шлаку; 2 – металевий сифон; 3 – шлаковий сифон (відстійник); 4 - горн з подіною; 5 – перетікання; 6 – завантажувальна вирва; 7 - димовідвідний патрубок; 8 – фурми нижнього ряду (барботажні); 9 – фурми верхнього ряду (для допалювання); 10 – шар спокійного шлаку; 11 – шар металу; 12 - водоохолоджувані кесони
Вихідною залізорудною сировиною у процесі Ромелт є залізна руда, у тому числі пилоподібна, з широким діапазоном вмісту заліза. Як відновник і енергоносій застосовується енергетичне вугілля у вигляді пилу.
Залізозорна шихта та вугілля подаються в агрегат із видаткових бункерів за допомогою системи вагових дозаторів та конвеєрів без спеціального змішування. Завантаження здійснюється через спеціальний отвір у склепінні на шлакову ванну.
У ванні при температурі 1500 - 1600 про З відбувається швидке плавлення залізовмісної сировини і замішування вугілля в барботируемий шар шлаку, який утворюється при подачі дуття через фурми нижнього ряду.
Дуття забезпечує необхідне барботування ванни та генерування тепла внаслідок неповного спалювання вуглецю до СО. Утворенийвідновлювальний газ, який містить СО і Н2, використовується для відновлення оксидів заліза шлаку, а залишок його допалюється над ванною до СО2 та Н2О в кисні, який вдується в робочий простір печі за допомогою другого ряду фурм. При цьому забезпечується додатковий прихід тепла до розплавленої ванни.
Краплі відновленого в шлаковій ванні заліза навуглерожуються, укрупнюються і опускаються на подіну агрегату через зону спокійного шлаку, утворюючи металеву ванну з температурою 1375 - 1450 про С. Отриманий метал містить % мас.: 4,0 - 4,8 С, 0,05 - 0,15 Mn, 0,01 - 0,1 Si, 0,05 - 0,12 P, 0,025 - 0,060 S.
Метал і шлак видаляються з печі через роздільні сифонні пристрої з відстійниками у безнапірний спосіб, що забезпечує підтримку в печі необхідного постійного рівня металу та шлаку. Металеві та шлакові сифонні пристрої та робочий простір печі є системою сполучених судин.
Гази в залежності від ступеня їх допалювання видаляються з робочого простору печі з температурою 1500 - 1800 про С через димовідвідний патрубок, проходять котел-утилізатор, мокре і сухе очищення.
У таблиці 5.3 представлені відомості про витрати матеріалів та вихід побічної продукції при виробництві 1 т чавуну процесом Ромелт.
Таблиця 5.3- Питома витрата матеріалів та вихід побічної продукції при виробництві 1 т чавуну процесом Ромелт
У таблиці 5.4 наведено дані про витрати енергії на виплавку 1 т чавуну різними процесами в умовах Індії.
Таблиця 5.4– Відомості про енерговитрати на виплавку чавуну різними процесами, ГДж/т рідкого чавуну
У таблиці 5.4 використані такі позначення: М.У. - місцеве вугілля; І.У. - Імпортне вугілля; І. кокс -імпортний кокс.
З таблиці видно, що в умовах Індії процес Ромелт забезпечує менші витрати енергії на виробництво чавуну в порівнянні з процесом Корекс, наближаючись до витрат енергії на виплавку чавуну в печі.